Londyńska chwila
Moment londyński (za Fritzem Londonem ) to zjawisko mechaniki kwantowej , w którym wirujący nadprzewodnik generuje pole magnetyczne , którego oś pokrywa się dokładnie z osią wirowania. Termin ten może również odnosić się do momentu magnetycznego dowolnego obrotu dowolnego nadprzewodnika , spowodowanego przez elektrony pozostające w tyle za obrotem obiektu, chociaż natężenie pola jest niezależne od gęstości nośnika ładunku w nadprzewodniku.
Sonda grawitacyjna B
Magnetometr określa orientację generowanego pola, które jest interpolowane w celu określenia osi obrotu. Żyroskopy tego typu mogą być niezwykle dokładne i stabilne. użyte w eksperymencie Gravity Probe B zmierzyły zmiany orientacji osi obrotu żyroskopu do lepszych niż 0,5 milisekundy kątowej (1,4 × 10-7 stopni) w okresie jednego roku. Odpowiada to odległości kątowej równej szerokości ludzkiego włosa widzianej z odległości 32 kilometrów (20 mil).
Żyroskop GP-B składa się z niemal idealnie kulistej obracającej się masy wykonanej ze stopionego kwarcu , która zapewnia dielektryczne wsparcie dla cienkiej warstwy materiału nadprzewodzącego niobu . Aby wyeliminować tarcie występujące w konwencjonalnych łożyskach, zespół wirnika jest centrowany przez pole elektryczne z sześciu elektrod. Po początkowym rozpędzeniu strumieniem helu, który doprowadza wirnik do 4000 obr./min , polerowana obudowa żyroskopu jest odprowadzana do bardzo wysokiej próżni, aby jeszcze bardziej zmniejszyć opór wirnika. Pod warunkiem, że elektronika zawieszenia pozostanie zasilana, ekstremalna symetria obrotowa , brak tarcia i niski opór pozwolą, aby moment pędu wirnika utrzymywał go w ruchu przez około 15 000 lat.
Do monitorowania żyroskopu używany jest czuły magnetometr DC SQUID zdolny do 2 × 10-15 Wb . rozróżniania zmian tak małych jak jeden kwant , czyli około Precesja lub pochylenie w orientacji wirnika powoduje przesunięcie pola magnetycznego momentu londyńskiego względem obudowy. Poruszające się pole przechodzi przez nadprzewodzącą pętlę odbiorczą przymocowaną do obudowy, indukując niewielki prąd elektryczny. Prąd wytwarza napięcie na rezystancji bocznika , które jest rozdzielane na współrzędne sferyczne przez mikroprocesor. System został zaprojektowany tak, aby zminimalizować moment Lorentza na wirniku.
Siła pola magnetycznego
Natężenie pola magnetycznego związane z obracającym się nadprzewodnikiem jest określone wzorem:
gdzie M i Q to odpowiednio masa i ładunek nadprzewodzących nośników ładunku. W przypadku elektronów Coopera M = 2 m e i Q = 2 e . Pomimo obecności elektronów w silnie oddziałującym środowisku, m e oznacza tutaj masę elektronów nagich (jak w próżni), a nie np. masę efektywną elektronów przewodzących fazy normalnej.
Etymologia
Nazwany na cześć fizyka Fritza Londona , a moment jak w momencie magnetycznym .